RU2181195C2

RU2181195C2 - Method for controlling fluid-tightness of closed products

Info

Publication number: RU2181195C2
Application number: RU2000113675A
Authority: RU
Inventors: В.А. Зяблов; Л.В. Липняк; Э.В. Щербаков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2002-04-10

Abstract

FIELD: testing technique, namely fluid-tightness control of different articles. SUBSTANCE: method comprises steps of placing product in pressure chamber; pressure testing of product in pressure chamber with use of testing gas for predetermined time period; then removing testing gas out of pressure chamber and vacuumizing it; evaluating fluid-tightness degree of product according to change of concentration of testing gas in pressure chamber with use of leakage finder; after placing product into pressure chamber supplying into it rated testing-gas flow equal to admissible degree of leakage of product; realizing additional decompression of pressure chamber; registering time period from time moment of starting decompression until time moment of registering by means of leakage finder predetermined change of testing gas concentration caused by supply of rated testing-gas flow and registering value of said change of gas concentration; interrupting supply of rated testing gas flow; sustaining similar conditions for subsequent and additional decompression of pressure chamber; measuring change of concentration of testing gas in pressure chamber caused by product in above mentioned time interval; evaluating degree of leakage according to relation of measured changes of gas concentration caused by rated testing gas flow and by product. EFFECT: enhanced authenticity, improved accuracy of testing.

Description

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий на герметичность, и может найти применение также в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к надежности изделий. The invention relates to the field of testing equipment, in particular to testing products for leaks, and can also find application in those areas of technology where high demands are placed on the reliability of products.

Известен способ контроля герметичности замкнутых изделий, заключающийся в том, что помещают изделие в испытательную камеру и определяют герметичность изделия по изменению состава газовой смеси в камере с помощью индикаторного устройства (1). A known method of controlling the tightness of closed products, which consists in placing the product in a test chamber and determining the tightness of the product by changing the composition of the gas mixture in the chamber using an indicator device (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ контроля герметичности замкнутых изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в барокамеру, опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени, затем контрольный газ удаляют из барокамеры, после чего вакуумируют барокамеру и о герметичности изделия судят по изменению концентрации контрольного газа в барокамере с помощью течеискателя (2). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a method for monitoring the tightness of closed products, which consists in placing the product in a pressure chamber, pressurizing the product in a pressure chamber with control gas for a predetermined time, then the control gas is removed from the pressure chamber, after which the pressure chamber is evacuated and the tightness of the product is judged by the change in the concentration of the control gas in the pressure chamber using a leak detector (2).

Данный способ принят заявителем за прототип. This method is accepted by the applicant for the prototype.

Недостатки известных способов следующие. The disadvantages of the known methods are as follows.

Суть способа-прототипа заключается в том, что при опрессовке происходит натекание контрольного газа во внутреннюю полость изделия за счет имеющихся микронеплотностей (негерметичностей). Причем время опрессовки выбирают исходя из обеспечения натекания во внутреннюю полость изделия через допустимую негерметичность такой массы контрольного газа, которая в течение последующего вакуумирования барокамеры поддерживала бы установившийся поток контрольного газа, который в свою очередь приводил бы к установившемуся изменению концентрации в барокамере в течение времени, необходимого для регистрации этого изменения течеискателем. Поэтому основным недостатком способа-прототипа и аналогичных способов является невозможность контролировать изделия с негерметичностями, значительно превышающими допустимую, поскольку контрольный газ успевает вытечь из внутренней полости изделия во время вакуумирования до момента регистрации. The essence of the prototype method is that during pressure testing, the control gas flows into the internal cavity of the product due to the existing micro-leaks (leaks). Moreover, the crimping time is chosen on the basis of ensuring the leakage of a mass of control gas into the internal cavity of the product through the permissible leakage, which during the subsequent evacuation of the pressure chamber would maintain a steady flow of control gas, which in turn would lead to a steady change in concentration in the pressure chamber over the time required to register this change with a leak detector. Therefore, the main disadvantage of the prototype method and similar methods is the inability to control products with leaks significantly exceeding permissible, since the control gas has time to leak from the internal cavity of the product during vacuum before registration.

Кроме того, поскольку для измерения концентрации контрольного газа используется течеискатель (прибор индикаторный, требующий дополнительной тарировки) в способе-прототипе и аналогичных способах либо предусматривается качественная тарировка регистрирующего прибора и в этом случае оценка герметичности проводится только качественно, либо проводится автономная тарировка течеискателя на встроенную в него контрольную течь и в этом случае при использовании течеискателя в составе системы (барокамера - средства связи - течеискатель) оценка герметичности проводится с достаточно большой погрешностью. In addition, since a leak detector (an indicator device that requires additional calibration) is used in the prototype method and similar methods to measure the concentration of the control gas, either a high-quality calibration of the recording device is provided and in this case the leak tightness is assessed only qualitatively, or the leak detector is independently calibrated for the built-in control leak, and in this case, when using a leak detector in the system (pressure chamber - communication means - leak detector) assessment tightness is carried out with a sufficiently large error.

Задачей изобретения является повышение достоверности и точности контроля с одновременным расширением функциональных возможностей способа за счет расширения диапазона регистрируемых утечек. The objective of the invention is to increase the reliability and accuracy of control while expanding the functionality of the method by expanding the range of recorded leaks.

Этот результат достигается тем, что в известном способе контроля герметичности замкнутых изделий помещают изделие в барокамеру, опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени, затем контрольный газ удаляют из барокамеры, после чего вакуумируют барокамеру и о герметичности изделия судят по изменению концентрации контрольного газа в барокамере с помощью течеискателя, при этом, после помещения изделия в барокамеру подают в нее тарированный поток контрольного газа, равный допустимой негерметичности изделия, и проводят дополнительное вакуумирование барокамеры, фиксируют интервал времени от момента начала вакуумирования до момента регистрации течеискателем заданного изменения концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока и величину этого изменения концентрации, прекращают подачу тарированного потока контрольного газа, условия последующего и дополнительного вакуумирования барокамеры поддерживают одинаковыми, измерение изменения концентрации контрольного газа в барокамере от изделия производят через ранее упомянутый интервал времени, а оценку герметичности производят по соотношению измеренных изменений концентрации от тарированного потока и изделия. This result is achieved by the fact that in the known method for checking the tightness of closed products, the product is placed in a pressure chamber, the product is pressed into the pressure chamber with a control gas for a predetermined time, then the control gas is removed from the pressure chamber, then the pressure chamber is evacuated and the tightness of the product is judged by the change in the concentration of the control gas in the pressure chamber using a leak detector, in this case, after placing the product in the pressure chamber, a calibrated flow of control gas is supplied into it, equal to the permissible leak flow, and carry out additional evacuation of the pressure chamber, record the time interval from the moment vacuum starts to the moment the leak detector registers a specified change in the concentration of control gas in the pressure chamber from the calibrated flow and the magnitude of this change in concentration, stops the flow of the calibrated control gas flow, the conditions for subsequent and additional evacuation of the pressure chamber are kept the same , the change in the concentration of the control gas in the pressure chamber from the product is measured through earlier the mentioned time interval, and the tightness assessment is carried out by the ratio of the measured concentration changes from the calibrated flow and the product.

Именно подача в барокамеру тарированного потока контрольного газа, величина которого соответствует допустимому значению негерметичности изделия (и таким образом достигается тарировка всей испытательной системы барокамера - средства связи - течеискатель) и дополнительное вакуумирование барокамеры в течение минимального времени (обеспечивающего исключение пропуска негерметичности изделия, значительно превышающей допустимую негерметичность) приводят к решению поставленной задачи. It is precisely the supply to the pressure chamber of a calibrated control gas flow, the value of which corresponds to the permissible value of the product leakage (and thus the calibration of the entire test system of the pressure chamber — communication equipment — leak detector) is achieved and the vacuum chamber is additionally evacuated for a minimum time (ensuring the exclusion of the leakage of the product significantly exceeding the permissible leaks) lead to the solution of the task.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявленное техническое решение позволяет повысить достоверность и точность контроля герметичности при испытаниях. Thus, in comparison with the prototype, the claimed technical solution allows to increase the reliability and accuracy of the tightness control during testing.

Предлагаемый способ контроля герметичности замкнутых изделий осуществляется следующим образом:
- изделие помещают в барокамеру и подают в барокамеру тарированный поток контрольного газа (например, гелий), равный допустимой негерметичности изделия;
- вакуумируют барокамеру, при этом фиксируют интервал времени от момента начала вакуумирования до момента регистрации течеискателем (соединенным с барокамерой) изменения концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока, и одновременно фиксируют величину этого изменения концентрации.The proposed method for monitoring the tightness of closed products is as follows:
- the product is placed in a pressure chamber and a calibrated flow of control gas (for example, helium) is supplied to the pressure chamber, which is equal to the allowable leakage of the product;
- evacuate the pressure chamber, while recording the time interval from the moment of the start of evacuation to the moment of registration by the leak detector (connected to the pressure chamber) of the change in the concentration of the control gas in the pressure chamber from the calibrated flow, and at the same time record the value of this change in concentration.

Данной последовательностью действий решается задача обеспечения регистрации негерметичностей, значительно превышающих допустимое значение, при которых вся масса контрольного газа успевает вытечь из внутреннего объема изделия еще в процессе вакуумирования барокамеры. This sequence of actions solves the problem of ensuring the registration of leaks significantly exceeding the permissible value at which the entire mass of the control gas has time to leak from the internal volume of the product even during the evacuation of the pressure chamber.

То есть фиксируется минимальное время от начала вакуумирования барокамеры, по истечению которого может быть зарегистрировано достоверное изменение показаний течеискателя, соответствующее минимальному изменению концентрации контрольного газа в барокамере. Причем, учитывая то, что в начале вакуумирования процессы изменения концентрации контрольного газа в барокамере еще не стабилизированы, а сами изменения достаточно быстротекущие, за достоверно регистрируемые изменения следует принимать изменения показаний течеискателя, превышающие тройной - четверной уровень флюктуации регистрирующего прибора;
- прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в барокамеру;
- опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени;
- удаляют контрольный газ из барокамеры (например, путем продувки ее нейтральным газом);
- вакуумируют барокамеру, при этом условия вакуумирования поддерживают аналогичными вышеупомянутым. Тем самым обеспечиваются одинаковые условия при тарировке испытательной системы и при проведении испытаний изделия;
- через ранее упомянутый интервал времени от начала вакуумирования (зафиксированный в процессе тарировки испытательной системы) производят измерение изменения концентрации контрольного газа в барокамере от изделия;
- по соотношению измеренных изменений концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока и от изделия оценивают величину негерметичности контролируемого изделия.That is, the minimum time from the start of evacuation of the pressure chamber is fixed, after which a reliable change in the leak detector readings corresponding to the minimum change in the concentration of the control gas in the pressure chamber can be recorded. Moreover, taking into account the fact that at the beginning of evacuation, the processes of changing the concentration of the control gas in the pressure chamber are not yet stabilized, and the changes themselves are quite fast-moving, for reliably recorded changes should be taken the changes in the leak detector readings that exceed the triple - quadruple fluctuation level of the recording device;
- stop the supply of a calibrated flow of control gas to the pressure chamber;
- test the product in a pressure chamber with a control gas for a predetermined time;
- remove the control gas from the pressure chamber (for example, by purging it with neutral gas);
- evacuate the pressure chamber, while the vacuum conditions are maintained similar to the above. This ensures the same conditions when calibrating the test system and when testing the product;
- after the previously mentioned time interval from the start of evacuation (recorded during the calibration of the test system), a change in the concentration of the control gas in the pressure chamber from the product is measured;
- by the ratio of the measured changes in the concentration of the control gas in the pressure chamber from the calibrated flow and from the product, the leakage value of the controlled product is estimated.

Использование предлагаемого способа контроля герметичности замкнутых изделий дает следующий положительный эффект - за счет повышения достоверности и точности контроля повышается качество испытаний на герметичность замкнутых изделий (особенно это сказывается при испытаниях изделий малого внутреннего объема - 0,001 м³ и менее) и, как следствие, надежность их эксплуатации.Using the proposed method for monitoring the tightness of closed products gives the following positive effect - by increasing the reliability and accuracy of the control, the quality of the tightness tests of closed products increases (this is especially true when testing products with small internal volume of 0.001 m ³ or less) and, as a result, their reliability operation.

Способ достаточно прост в реализации и не требует дополнительной разработки или доработки существующего испытательного оборудования, выпускаемого отечественной промышленностью. The method is quite simple to implement and does not require additional development or refinement of existing test equipment manufactured by domestic industry.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР 214851, 1996 г.Literature
1. USSR copyright certificate 214851, 1996

2. Ланис В. А. и Левина Л.Е. Техника вакуумных испытаний. М.: Госэнергоиздат, с. 239-240 - прототип. 2. Lanis V.A. and Levina L.E. Vacuum Testing Technique. M .: Gosenergoizdat, p. 239-240 is a prototype.

Claims

A method of monitoring the tightness of closed products, which consists in placing the product in a pressure chamber, pressurizing the product in a pressure chamber with control gas for a predetermined time, then the control gas is removed from the pressure chamber, then the pressure chamber is evacuated and the tightness of the product is judged by the change in the concentration of the control gas in the pressure chamber using a leak detector, characterized in that after placing the product in a pressure chamber, a calibrated flow of control gas equal to the permissible leakage of the product is fed into it, and They give additional evacuation of the pressure chamber, record the time interval from the moment of the start of evacuation to the moment the leak detector registers the specified change in the concentration of the control gas in the pressure chamber from the calibrated flow and the magnitude of this change in concentration, stops supplying the calibrated flow of the control gas, the conditions for subsequent and additional evacuation of the pressure chamber are kept the same, the change the concentration of the control gas in the pressure chamber from the product is produced through the previously mentioned the time interval, and the tightness assessment is carried out by the ratio of the measured concentration changes from the calibrated flow and the product.